关键词： 订单交货期   柔性作业   主动调度   改进深度Q网络  

摘要： 随着物联网技术与工业基础设施的迅猛发展,制造现场数字化网络化能力不断攀升,为离散制造车间生产任务的智能调度与管控奠定了技术基础与保障。现阶段产品多品种、小批量、定制化的需求不断增加,导致生产现场的车间环境越来越复杂多变,订单交货期不确定性变大,而订单剩余完工时间则是影响交货期的关键因素之一。基于车间现场强大的数据感知与获取能力,提出一种考虑订单交货期的柔性作业车间主动调度方法。首先建立基于改进深度Q网络的调度决策模型,将订单剩余完工时间预测值作为决策模型的状态特征之一,增强调度模型的主动性;针对工件分派到机器以及机器缓冲区的工件选择问题设计复合调度规则动作集;然后,以最大完工时间、最大总延期时间、最大平均延期时间等为优化目标,根据实时数据通过预测网络和目标网络来训练决策模型选择最优动作,进而实现生产过程的主动调度,并保证多目标全局优化效果;最后,通过应用案例验证证明所提调度方法的有效性和优越性。

关键词： 3D打印技术   高职教育   机械设计  

摘要： 本文主要针对《产品创新设计与3D打印》课程在实施过程中面临的实际问题,融合技能大赛精选赛题重构课程教学项目。本文介绍了该课程项目式教学改革的实施路径,从基于竞赛任务重构教学项目、模拟赛事流程组织教学过程,到引入竞赛标准完善课程评价体系。教学实施效果表明:这一改革不仅提升学生的产品创新设计与3D打印实操技能,增强其团队协作、问题解决能力,还促使教师更新教学理念、提升实践教学水平,为高职其他课程教学改革提供了极具价值的参考范例,助力高职教育高质量人才培养目标的达成。

关键词： 机械   设计   制造   机电一体化  

摘要： 近年来,机械电子工程领域取得了显著的进步,随之机电一体化这一新颖概念也应运而生。在机械设计制造行业中,机电一体化的应用前景日益显现,备受行业内外关注。业界普遍认为,机电一体化将是革新传统机械设计制造方式、推动智慧制造目标实现的重要驱动力。然而,值得注意的是,机电一体化及其相关技术相对较新,尽管已得到广泛推广和应用,但其技术潜力和价值仍有待进一步挖掘和探索。本文就机械设计制造中机电一体化的应用展开具体研究,以期为该领域的持续发展贡献新的思路。

关键词： 机械设计基础   生物医学工程专业   课程思政  

摘要： 随着社会的持续进步及教育体制的革新,课程思政作为当代中国特色社会主义教育体系中的关键环节,已成为高等教育不可或缺的部分.它不仅是思想政治教育领域的一种扩展,也是专业学科教学的有效补充,通过跨领域的融合,推动了学生道德品质与专业知识技能的同步提升,在综合型人才培育中扮演着极其重要的角色.文章以生物医学工程专业的机械设计基础为例,研究如何有效地将课程思政理念融入具体教学活动之中,并探讨通过创新教学内容、方法和策略来实现知识传授与价值引导相结合的方式.通过对机械设计基础课程特性及其教育目标的详尽分析,提出了一系列整合思政元素的教学模式与实施方案,旨在强化学生的工程技术素养、创新意识以及社会责任感,从而全面提升其综合素质与专业水平.

关键词： 机械设计   可靠性分析   故障模式原因、影响和危害度分析   距离-熵权-灰色关联度分析   数据包络分析  

摘要： 故障模式原因、影响和危害度分析（FMECA）在可靠性分析环节被频繁应用。但传统FMECA存在风险因素描述笼统、过于依赖专家经验等问题。针对风险因素描述笼统的问题，本文在传统方法的基础上考虑了故障的可控度，将风险因素的指标由3个扩充到4个。针对过于依赖专家经验问题，本文提出了距离-熵权-灰色关联度分析（D-E-GRA），然后，基于D-E-GRA提出了一种数控机床FMECA定量分析的新方法。最后，本文以某数控机床刀架系统为例验证了本文方法的有效性。

关键词： 低碳车间调度   最大批次数搜索   四层编码   改进POX交叉   自适应变异算子  

摘要： 针对我国中小制造企业普遍采用柔性作业的生产组织模式，论文建立了一个综合碳排量、完工时间和制造成本的多目标分批调度问题模型，提出一种改进的多目标遗传算法（NSGA-Ⅱ）进行求解。首先根据子批个数、每批的工件数量、加工顺序和机器选择对染色体采用四层编码的方式，实现对每个子批的工件数量和加工顺序进行调整与控制，并针对目前分批规则缺乏柔性的问题，提出一种最大批次数搜索方法来获取最大批次个数Pmax。其次为防止交叉过程中因工序叠加而产生非法解，以及算法早熟导致局部最优问题，提出改进的POX交叉方法确保工序排序合法性，同时引入自适应变异算子，根据进化代数动态调整变异概率，提高种群多样性和算法的全局搜索能力。最后以公开算例和X公司的机加工车间为对象，对算法的有效性和适用性进行了验证。

关键词： 柔性作业车间低碳调度   恶化工件   灰狼优化算法   车间调度算例  

摘要： 为应对工件恶化的柔性作业车间低碳调度问题，提出了一种改进的灰狼优化算法，旨在减少最大完工时间、降低碳排放并提高加工质量。该算法首先设计了一种基于升序排列规则(ranked order value， ROV)的三层编码机制，并结合考虑设备空闲时间的新型插入式贪婪解码方法，用于动态优化调度方案构成，提升初始种群质量；然后提出一种融合交换、逆序、插入与变异四种操作的搜索机制改进灰狼算法迭代过程中易陷入局部最优解的问题；其次引入正态随机正弦参数策略和自适应惯性权重策略改进种群位置更新机制；最后结合Brandimarte算例对调度模型进行测试，仿真结果表明，所提算法有效且具有优越性，适用于解决因工件恶化引起的加工偏差问题。

关键词： 两阶段因算法   柔性车间调度问题   多目标优化   订单取消  

摘要： 在实际生产中，初始调度方案常因市场波动、生产订单调整等而受到影响。订单取消便是常见的车间动态事件，然而，目前尚无文献对考虑订单取消的柔性作业车间调度问题展开研究。为此，本文首次提出了具有订单取消的柔性车间调度问题(FJSPC)。针对该问题，提出了一种两阶段模因算法（TMA）对其进行求解，以最小化最大完工时间和总能耗。为扩展算法解空间和加快收敛速度，设计了高效的交叉、变异算子和一种高效的邻域搜索算子（ELSO）。在重调度阶段，根据工件的实际加工状态设置了两种重调度策略，并且提出了一种混合重调度方法（HRM），以解决各种加工状态下的取消订单。在实验阶段，构建了30个FJSPC算例。基于已构建算例，首先验证了所提算子的有效性，然后通过与三种著名算法对比，验证了TMA的高效性。本研究可为生产决策者有效解决订单取消动态事件发生时的生产计划安排提供重要参考。

关键词： GoogLeNet卷积神经网络   智能垃圾分类   图像识别算法   机械设计   自动投放  

摘要： 针对现有垃圾分类方式存在的分类烦、效率低、监督难等问题，设计基于GoogLeNet卷积神经网络的智能垃圾分类系统，从自动识别和投放、操作简单和适应家用等方面弥补市场产品的不足。基于GoogLeNet卷积神经网络设计基于垃圾分类的四分类识别分类算法，对采集到的垃圾数据集进行微调训练以实现垃圾类型的有效识别。以树莓派为核心控制器，配合CSI摄像头获取图像搭载图像识别算法实现垃圾分类，自主设计机械结构及控制单元结合分类信息完成垃圾的自动投放。通过测试分析表明系统能精准实现垃圾类型识别及投放，有效提升垃圾分类的便捷度和高效性，对用户端垃圾分类落实具有重要意义。